1 Pertemuan 10 Penguapan Matakuliah: S0634/Hidrologi dan Sumber Daya Air Tahun: 2006 Versi:

2 Learning Outcomes Pada akhir pertemuan ini, diharapkan mahasiswa akan mampu : Mahasiswa dapat menghitung penguapan dan evapotranspirasi berdasarkan pendekatan teoritik

3 Outline Materi Materi 1:Evaporasi dan permukaan air Materi 2:Evaporasi panciMetode mass- tranfer Materi 3:Metode water budget

4 PENGUAPAN ( EVAPORATION ) Proses perubahan dari zat cair / padat menjadi gas Beberapa difinisi tentang penguapan : PENGUAPAN : Proses tranfer moisture dari permukaan bumi ke atmosfir. TRANSPIRASI (TRANSPIRATION) : Penguapan air yang terserap tanaman. (tidak termasuk penguapan dari permukaan tanah) EVAPOTRANSPIRASI POTENSIAL (potential evapotranspiration) : evapotranspirasi yang terjadi apabila cadangan moisrure tidak terbatas. EVAPOTRANSPIRASI (EVAPOTRANSPIRATION) :Penguapan dari permukaan bertanaman (vegetataed surface)

5 PROSES PENGUAPAN

6 FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PROSES PENGUAPAN 1. SUHU : (Secara umum) Makin tinggi suhu makin tinggi laju penguapan. Ketergantungan antara laju penguapan terhadap radiasi matahari ternyata lebih baik. 2. KELEMBABAN (humidity) : Kelembaban tergantung dari suhu udara. Makin tinggi suhu udara kelembaban menurun. Makin tinggi kelemban udara (suhu turun) laju penguapan turun 3. TEKANAN UDARA (barometer) : Perubahan tekanan udara dikenali akan mempengaruhi kecepatan angin. Makin tinggi kecepatan angin, maka laju penguapan naik. 4. ANGIN : Peran angin untuk memindahlan lapisan yang telah lebih jenuh dengan lapisan udara yang kurang jenuh, sehingga penguapan dapat berjalan terus.

7 FAKTOR FISIK / GEOGRAFIS 1. KUALITAS AIR : Tekanan uap air dipermukaan berkurang bila dalam air terkandung bahan-bahan tertentu. Air laut mengandung + 2 % garam, maka penguapan air laut + 2% lebih rendah. 2. BENTUK, LUAS DAN KEDALAMAN : Permukaan yang luas mempunyai laju penguapan yang lebih rendah. Faktor kedalaman, untuk daerah tropis hampir tidak nampak.

8 PENDEKATAN TEORITIK 1. Persamaan empirik (Empirical equation) 2. Keseimbangan air (Water balance) 3. Aerodynamic Methods 4. Energy Balance Methods 5. Combination Methods 6. Priestley Tailor Method.

9 PERSAMAAN EMPIRIK dengan : C = koefisien penguapan ew = tekanan uap air maksimum ea = tekanan uap air sesaat (berdasar suhu rata-rata bulanan dan kelembaban di setasiun terdekat) (Persamaan DALTON)

10 AERODYNAMIC METHOD (Dalton) dengan : E = penguapan K = tetapan empirik = kecepatan angin pada ketinggian 2 m di atas permukaan = tekanan uap air di permukaan = tekanan uap air di ketinggian z. Chow (1988) :

11 dengan : = kerapatan udara (air density) = kerapatan air (water density) = kecepatan angin (diukur di ketinggian 2 m) = elevasi pengukuran (biasanya 2 m) = kekasaran permukaan = tetapan von Karman = tekanan udara k p

12 ENERGY BALANCE METHOD dengan : Rn = Radiasi neto G = ‘ground heat flux’ H = peningkatan suhu (sensible heat) LE = panas tersedia untuk penguapan. RADIASI NETO: bila : maka

13 dengan : n = lama penyinaran matahari nyata, dalam jam D = lama penyinaran matahari maksimum, dalam jam T = suhu absolut = tetapan Stefan Boltzman r = koefisien refleksi (albedo) selanjutnya : Bila seluruh radiasi digunakan untuk penguapan, maka :

14 COMBINATION METHOD Penman dengan : = laju penguapan dihitung dengan keseimbangan energi, = laju penguapan dihitung dengan cara aerodinamik. = gradien tekanan uap air jenuh, T dalam derajat Celcius = tetapan psikometrik = specific heat = heat diffusivity p = tekanan udara = vapor eddy diffusivity = 1 (Priestly Taylor)

15 Priestley-Taylor : dengan = 1,3 Δ = gradient tekanan uap air jenuh